KR20180089681A - 인버터 제어장치 - Google Patents

인버터 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180089681A
KR20180089681A KR1020170014323A KR20170014323A KR20180089681A KR 20180089681 A KR20180089681 A KR 20180089681A KR 1020170014323 A KR1020170014323 A KR 1020170014323A KR 20170014323 A KR20170014323 A KR 20170014323A KR 20180089681 A KR20180089681 A KR 20180089681A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
braking resistor
voltage
temperature
inverter
switching
Prior art date
Application number
KR1020170014323A
Other languages
English (en)
Inventor
이선우
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020170014323A priority Critical patent/KR20180089681A/ko
Priority to EP17206136.8A priority patent/EP3358729B1/en
Priority to ES17206136T priority patent/ES2925943T3/es
Priority to JP2017242004A priority patent/JP6580663B2/ja
Priority to CN201711375219.XA priority patent/CN108390551B/zh
Priority to US15/847,232 priority patent/US10298155B2/en
Publication of KR20180089681A publication Critical patent/KR20180089681A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
    • H02P3/22—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor by short-circuit or resistive braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0038—Circuits or arrangements for suppressing, e.g. by masking incorrect turn-on or turn-off signals, e.g. due to current spikes in current mode control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H02P29/68—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
    • H02P3/14—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor by regenerative braking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/322—Means for rapidly discharging a capacitor of the converter for protecting electrical components or for preventing electrical shock
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • H02M2001/0038—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Abstract

인버터 제어장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예의 장치는, 직류링크 커패시터와 병렬로 연결되는 제동저항의 온도 및 직류링크 전압 중 어느 하나 이상을 기반으로, 제동저항을 온 또는 오프상태로 전환하도록 제어한다.

Description

인버터 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING INVERTER}
본 발명은 인버터 제어장치에 대한 것이다.
일반적으로, 인버터는 상용 교류전원을 입력으로 하여 이를 직류전원으로 변환한 후, 다시 전동기에 적합한 교류전원으로 변환하여 전동기에 공급하는 전력변환장치이다. 이러한 인버터는 전동기를 효율적으로 제어함으로써 전동기의 소모전력을 감소시켜 에너지 효율을 높인다.
이러한 인버터에서, 다이오드 정류기는 단방향으로 전력이 이동하도록 구성되므로, 전동기가 감속 또는 회생제동을 하는 경우 역으로 흐르는 전력이 계통전원으로 출력되지 못하고 직류링크 커패시터에 축적되어, 직류링크 전압이 상승하게 된다. 이를 방지하기 위해 직류링크 커패시터 양단에 제동저항을 추가하고, 이에 의해 직류단 전압의 상승을 억제하여, 인버터의 손상을 막을 수 있다.
이와 같은 제동저항은 직류링크 전압을 상승시키는 에너지를 열로 소모하기 때문에, 제동저항에 열이 발생하고, 제동저항이 과열되는 것을 방지하기 위해 제동저항의 사용률을 제한한다.
도 1a 및 도 1b는 종래 제동저항의 사용률을 제한하는 방식을 설명하기 위한 일예시도로서, 전체 운전시간 중 회생에너지가 발생하는 간속구간의 시간 T_dec의 비율을 제한하는 방식이다.
도 1a의 예에서, 제동저항의 사용률은 아래의 식과 같다.
Figure pat00001
이때 T_acc는 설정주파수까지 가속하는데 걸리는 시간이고, T_steady는 설정주파수로 정속운전하는 시간이고, T_stop은 다시 운전을 시작할 때까지 정지하고 있는 시간을 말한다.
종래의 방식에 의하면, 사용자는 사용률 %ED의 제한레벨을 설정하고, 실제 %ED를 계산하여 설정한 레벨을 넘지 않도록 제동저항의 사용을 제한하게 된다.
또한, 도 1b의 예에서는, 제동저항의 사용률은 아래의 식과 같다.
Figure pat00002
이와 같이, 종래에는, 제동저항의 사용률을 제한하는 방식으로 제동저항의 과열을 방지하였다.
그러나, 종래의 기술에서, 제동저항의 사용은 시간만을 고려하여 제한되므로, 천천히 감속하는 경우 회생에너지가 적기 때문에 비교적 긴 시간동안 제동저항을 사용할 수 있지만 시간만이 고려되므로 적절하게 사용하지 못하는 경우가 발생하고, 빠르게 감속하는 경우 회생에너지가 크기 때문에 비교적 짧은 시간동안 제동저항을 사용하여야 하지만, 이 역시 시간만이 고려되므로 적절하게 사용하지 못하는 경우가 발생한다. 또한 가감속이 빈번하게 일어나는 경우 제동저항에 열이 누적될 수 있는데, 시간만이 고려되는 경우 열이 누적되어 과열되는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 제동저항을 선택하고 난 후 사용시간 및 사용률을 계산하여야 하므로, 사용자의 불편을 초래하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 제동저항을 효율적으로 사용하면서 과열로부터 효율적으로 보호하는, 인버터 제어장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 제동저항의 사용률을 자동을 계산하여, 사용자의 편의성을 증대하는, 인버터 제어장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 상용전원을 직류전압으로 변환하는 컨버터부, 직류전압을 저장하는 직류링크 커패시터 및 직류전압을 소정 주파수를 가지는 교류전압으로 변환하여 전동기로 출력하는 인버터부를 포함하는 인버터 시스템에서, 상기 인버터를 제어하는 본 발명의 일실시예의 장치는, 상기 직류링크 커패시터와 병렬로 연결되는 제동저항; 상기 제동저항을 온 또는 오프상태로 연결하는 스위칭부; 및 상기 제동저항의 온도 및 직류링크 전압 중 어느 하나 이상을 기반으로, 상기 제동저항을 온 또는 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 직류링크 전압이 기준전압을 초과하는 경우, 상기 제동저항의 온도가 기준온도 이상이면 상기 제동저항을 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 직류링크 전압이 기준전압을 초과하는 경우, 상기 제동저항의 온도가 기준온도 미만이면 상기 제동저항을 온상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 제1감속비율로 감속하는 전동기에 의해 직류링크 전압이 기준전압에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 온상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제동저항의 온도가 오프 기준온도에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 전동기의 제1감속비율보다 작은 제2감속비율이 되도록 상기 인버터부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 직류링크 전압이 온 기준전압에 도달하는 경우, 상기 전동기의 제2감속비율보다 작은 제3감속비율이 감속하여 직류링크 전압이 기준전압을 유지하도록 상기 인버터부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제동저항의 온도가 온 기준온도에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 온상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 전동기가 상기 제1감속비율로 감속하도록 상기 인버터부를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 상기 직류링크 전압이 제동저항의 오프 기준전압에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 제동저항의 온도에 따라 제동저항을 온 또는 오프로 함으로써 제동저항을 효율적으로 사용할 수 있으며, 또한 제동저항의 온도와 직류링크 전압에 연동하여 동작함으로써, 제동저항의 사용률을 미리 설정하지 않아도 쉽게 제동저항을 사용하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제동저항의 온도와 직류링크 전압에 연동하여 동작함으로써, 제동저항의 사용률을 잘못 설정하여 제동저항이 과열되는 현상을 방지하게 하는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 제동저항의 사용률을 제한하는 방식을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예가 적용되는 인버터 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제동저항의 온/오프를 제어하는 것을 설명하기 위한 일예시도이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. '포함한다' 또는 '가진다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예가 적용되는 인버터 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예가 적용되는 인버터 시스템에서, 인버터(1)는 3상의 교류전원을 입력받아, 전동기(2)에 소정 크기 및 주파수의 전원을 출력하는 것으로서, 인버터(1)는, 컨버터부(10), 평활부(20), 인버터부(30), 메인 제어부(40), 스위칭 제어부(50), 스위칭부(60), 제동저항(70) 및 제동저항(70)의 온도를 측정하는 온도센서(75)를 포함할 수 있다.
컨버터부(10)는 입력되는 3상 교류전원을 직류전압으로 변환할 수 있다. 컨버터부(10)는 복수의 정류 다이오드로 구성될 수 있으나, 복수의 스위칭소자로 구성될 수도 있다. 평활부(20)는 직류링크 커패시터로 구성될 수 있으며, 컨버터부(10)에서 변환된 직류전압을 평활하고 저장할 수 있다. 인버터부(30)는 복수의 스위칭소자로 구성될 수 있으며, 스위칭 제어부(50)의 제어에 의해 직류링크 커패시터에 저장된 직류전압을 소정 크기 및 주파수의 전압으로 변환하여 전동기(2)로 출력할 수 있다.
제동저항(70)은 직류링크 커패시터에 병렬로 연결되어, 스위칭부(60)의 온 또는 오프에 의해 직류링크 커패시터에 저장되는 전압을 소모하도록 구성될 수 있다. 즉, 스위칭부(60)가 온상태인 경우, 직류링크에 걸리는 전압은 제동저항(70)에 의해 소모되며, 스위칭부(60)가 오프상태인 경우, 직류링크에 걸리는 전압은 인버터부(30)에 제공될 수 있다.
메인 제어부(40)는 인버터부(30)의 출력전류를 기반으로 지령주파수 및 지령전압을 생성하여 스위칭 제어부(50)에 제공할 수 있으며, 스위칭 제어부(50)는 지령주파수 및 지령전압을 기반으로 인버터부(30)의 복수의 스위칭소자를 제어하는 제어신호를 인버터부(30)로 전송할 수 있다.
또한, 메인 제어부(40)는, 출력전류를 기반으로 제동저항(70)을 온 또는 오프상태로 전환하는 스위칭부(60)를 제어하는 제어신호를 생성할 수 있으며, 스위칭 제어부(50)가 해당 제어신호에 의해 스위칭부(60)의 온 또는 오프를 제어할 수 있을 것이다.
구체적으로, 메인 제어부(40)는, 직류링크 전압이 기준전압을 초과하는 경우, 제동저항(70)의 온도를 수신하여, 기준온도 이상이면 제동저항(70)이 동작하지 않도록 스위칭부(60)를 오프로 하는 제어신호를 스위칭 제어부(50)에 전송하고, 스위칭 제어부(50)는 해당 제어신호에 의해 스위칭부(60)를 오프로 제어할 수 있다. 또한, 메인 제어부(40)는 기준온도 미만인 경우 제동저항(70)이 동작하도록 스위칭부(60)를 온으로 하는 제어신호를 스위칭 제어부(50)에 전송하고, 스위칭 제어부(50)는 해당 제어신호에 의해 스위칭부(60)를 온으로 제어할 수 있다. 이때, 메인 제어부(40)는 기준전압 및 기준온도에서 온 또는 오프가 빈번히 발생하는 것을 방지하기 위해, 히스테리시스를 적용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 메인 제어부(40)가 온도센서(75)로부터 제동저항(70)의 온도를 수신하는 예를 설명하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제동저항(70)의 온도를 추정할 수 있는 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들어 제동저항(70)에 흐르는 전류를 측정 또는 추정하여 제동저항(70)의 온도를 추정하거나, 제동저항(70)의 열저항을 이용하여 제동저항(70)의 온도를 추정하거나, 또는 주변 온도를 이용하여 제동저항(70)의 온도를 추정하는 등, 다양한 방식에 의해 제동저항(70)의 온도를 추정할 수 있을 것이다.
이하에서는, 메인 제어부(40)의 동작과 관련하여 도면을 참조로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 제동저항의 온/오프를 제어하는 것을 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, A 구간에서 전동기(2)가 감속하는 경우, 직류링크 전압은 상승하게 된다. A 구간에서는, 직류링크 전압이 제동저항 온 기준전압에 도달하지 않은 상태이므로, 스위칭부(60)는 오프상태일 수 있다.
B 구간에서 직류링크 전압이 제동저항 온 기준전압에 도달하면, 메인 제어부(40)는 스위칭부(60)를 온으로 제어하는 제어신호를 스위칭 제어부(50)에 전송하고, 해당 제어신호에 따라 스위칭부(60)는 온으로 전환될 수 있다. 이에 의해, 직류링크 전압은 감소하고, 제동저항(70)의 온도는 상승하게 됨을 확인할 수 있다.
C 구간에서, 제동저항(70)의 온도가 제동저항 오프 기준온도에 도달하는 경우, 메인 제어부(40)는 스위칭부(60)를 오프로 제어하는 제어신호를 스위칭 제어부(50)에 전송하고, 해당 제어신호에 따라 스위칭부(60)는 오프로 전환될 수 있다. 이때 B 구간에서 감소하던 직류링크 전압은 다시 증가하며, 이에 따라 메인 제어부(40)는 전동기(2)의 감속비율이 줄어들도록 인버터부(30)의 지령주파수를 스위칭 제어부(50)로 제공할 수 있다. 즉, B 구간에서의 감속비율(3A)보다 C 구간에서의 감속비율(3B)이 더 작을 수 있다. 감속비율 3B는 미리 설정될 수도 있고, 인버터부(30)로부터 피드백되는 출력전류 또는 직류링크 전압을 기반으로 결정될 수도 있다.
D 구간에서는, 메인 제어부(40)는, 제동저항(70)을 오프로 하여도 아직 제동저항 온 기준온도에는 미치지 못하고, 직류링크 전압이 제동저항 온 기준전압에 다다른 경우, 전동기(2)의 감속비율을 C 구간보다 더 줄여서, 직류링크 전압이 제동저항 온의 기준전압을 유지하도록 하는 지령주파수를 생성하여 스위칭 제어부(50)로 제공할 수 있다. 즉, D 구간에서의 감속비율(3C)은 C 구간에서의 감속비율(3B)보다 더 작을 수 있다. 이때, 감속비율 3C는 미리 설정될 수도 있고, 인버터부(30)로부터 피드백되는 출력전류 또는 직류링크 전압를 기반으로 결정될 수도 있다.
C 및 D 구간에서, 제동저항(70)의 스위칭부(60)는 오프상태이므로, 제동저항(70)의 온도는 점점 감소하게 된다.
E 구간에서, 제동저항(70)의 온도가 제동저항 온 기준온도까지 낮아졌으므로, 메인 제어부(40)는 스위칭부(60)를 온으로 제어하는 제어신호를 스위칭 제어부(50)에 전송하고, 해당 제어신호에 따라 스위칭부(60)는 온으로 전환될 수 있다. 이때, 전동기의 속도의 감속비율(3D)은 B 구간에서의 감속비율(3A)과 동일해질 수 있다. 즉, 메인 제어부(40)는 E 구간에서, 제동저항(70)이 온상태이므로, 전동기(2)의 감속비율이 더 커지도록 지령주파수를 변경하여 스위칭 제어부(50)로 제공할 수 있을 것이다.
F 구간에서, 전동기(2)는 정지하지만, 직류링크 전압이 제동저항 오프 기준전압보다 높기 때문에 메인 제어부(40)는 제동저항(70)을 온으로 유지할 수 있다.
G 구간에서는, 전동기(2)도 정지하였고, 직류링크 전압도 제동저항 오프 기준전압까지 감소하였기 때문에, 메인 제어부(40)는 스위칭부(60)를 오프로 제어하는 제어신호를 스위칭 제어부(50)에 전송하고, 해당 제어신호에 따라 스위칭부(60)는 오프로 전환될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에서는, 제동저항(70)의 온도를 측정 또는 추정하여, 제동저항(70)의 온도에 따라 온 또는 오프로 함으로써, 제동저항(70)을 효율적으로 사용할 수 있으며, 또한 제동저항(70)의 온도와 직류링크 전압에 연동하여 동작함으로써, 제동저항(70)의 사용률을 미리 설정하지 않아도 쉽게 제동저항(70)을 사용할 수 있다. 또한, 제동저항(70)의 온도와 직류링크 전압에 연동하여 동작함으로써, 제동저항(70)의 사용률을 잘못 설정하여 제동저항이 과열되는 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1: 인버터 2: 전동기
10: 컨버터부 20: 평활부
30: 인버터부 40: 메인 제어부
50: 스위칭 제어부 60: 스위칭부
70: 제동저항 75: 온도센서

Claims (10)

  1. 상용전원을 직류전압으로 변환하는 컨버터부, 직류전압을 저장하는 직류링크 커패시터 및 직류전압을 소정 주파수를 가지는 교류전압으로 변환하여 전동기로 출력하는 인버터부를 포함하는 인버터 시스템에서, 상기 인버터를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 직류링크 커패시터와 병렬로 연결되는 제동저항;
    상기 제동저항을 온 또는 오프상태로 연결하는 스위칭부; 및
    상기 제동저항의 온도 및 직류링크 전압 중 어느 하나 이상을 기반으로, 상기 제동저항을 온 또는 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 제어부를 포함하는 인버터 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    직류링크 전압이 기준전압을 초과하는 경우, 상기 제동저항의 온도가 기준온도 이상이면 상기 제동저항을 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 인버터 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    직류링크 전압이 기준전압을 초과하는 경우, 상기 제동저항의 온도가 기준온도 미만이면 상기 제동저항을 온상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 인버터 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    제1감속비율로 감속하는 전동기에 의해 직류링크 전압이 기준전압에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 온상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 인버터 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제동저항의 온도가 오프 기준온도에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 인버터 제어장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전동기의 제1감속비율보다 작은 제2감속비율이 되도록 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    직류링크 전압이 온 기준전압에 도달하는 경우, 상기 전동기의 제2감속비율보다 작은 제3감속비율이 감속하여 직류링크 전압이 기준전압을 유지하도록 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제동저항의 온도가 온 기준온도에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 온상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 인버터 제어장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전동기가 상기 제1감속비율로 감속하도록 상기 인버터부를 제어하는 인버터 제어장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 직류링크 전압이 제동저항의 오프 기준전압에 도달하는 경우, 상기 제동저항을 오프상태로 전환하도록 상기 스위칭부에 제어신호를 전송하는 인버터 제어장치.
KR1020170014323A 2017-02-01 2017-02-01 인버터 제어장치 KR20180089681A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170014323A KR20180089681A (ko) 2017-02-01 2017-02-01 인버터 제어장치
EP17206136.8A EP3358729B1 (en) 2017-02-01 2017-12-08 Apparatus for controlling a motor
ES17206136T ES2925943T3 (es) 2017-02-01 2017-12-08 Aparato para controlar un motor
JP2017242004A JP6580663B2 (ja) 2017-02-01 2017-12-18 インバータ制御装置
CN201711375219.XA CN108390551B (zh) 2017-02-01 2017-12-19 用于控制逆变器的装置
US15/847,232 US10298155B2 (en) 2017-02-01 2017-12-19 Apparatus for controlling inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170014323A KR20180089681A (ko) 2017-02-01 2017-02-01 인버터 제어장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180089681A true KR20180089681A (ko) 2018-08-09

Family

ID=60654776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170014323A KR20180089681A (ko) 2017-02-01 2017-02-01 인버터 제어장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10298155B2 (ko)
EP (1) EP3358729B1 (ko)
JP (1) JP6580663B2 (ko)
KR (1) KR20180089681A (ko)
CN (1) CN108390551B (ko)
ES (1) ES2925943T3 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020003801A1 (de) * 2019-07-18 2021-01-21 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren und System zum Betreiben eines Systems mit Energiespeicher und Widerstand

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59195994U (ja) * 1983-06-14 1984-12-26 株式会社東芝 電動機の速度制御装置
JP3623328B2 (ja) 1996-10-29 2005-02-23 東洋電機製造株式会社 回生制動装置の過熱保護装置
KR100547336B1 (ko) 1999-10-13 2006-01-26 엘지전자 주식회사 세탁기에서의 제동 제어방법
JP4062967B2 (ja) * 2002-05-17 2008-03-19 富士電機機器制御株式会社 抵抗器の過熱保護方法
JP2005253213A (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Yaskawa Electric Corp 多軸モータ制御方法および装置
JP5753770B2 (ja) * 2011-03-30 2015-07-22 株式会社日立産機システム 電力変換装置
JP5876681B2 (ja) 2011-07-20 2016-03-02 東芝三菱電機産業システム株式会社 船舶用ドライブ装置及び当該装置用制動抵抗器の保護方法
JP6017100B1 (ja) * 2015-07-09 2016-10-26 三菱電機株式会社 モータ制御装置
JP2018007334A (ja) * 2016-06-28 2018-01-11 東芝シュネデール・インバータ株式会社 電動機駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108390551B (zh) 2020-09-15
US10298155B2 (en) 2019-05-21
JP2018126050A (ja) 2018-08-09
CN108390551A (zh) 2018-08-10
US20180219496A1 (en) 2018-08-02
EP3358729A1 (en) 2018-08-08
EP3358729B1 (en) 2022-07-06
JP6580663B2 (ja) 2019-09-25
ES2925943T3 (es) 2022-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5638043B2 (ja) アラームレベル設定部を有するモータ駆動装置
JP5955414B2 (ja) モータ制御装置
JP4333519B2 (ja) スイッチング電源装置
US7906922B2 (en) Electric motor drive employing hybrid, hysteretic/pulse-width-modulated dynamic braking
CN100533932C (zh) 开关电源装置
KR101238946B1 (ko) 펌프 시스템 및 그 운전 방법
JP2010246369A (ja) モーター装置、およびモーター装置を動作させる方法
CA2506221A1 (en) Vehicle auxiliary electric-power-supplying system
JP2009033920A (ja) インバータ装置
ES2900245T3 (es) Inversor
KR20180089681A (ko) 인버터 제어장치
TWI452823B (zh) 馬達減速方法及應用該減速方法之馬達驅動裝置
JP2005343574A (ja) エレベータ制御装置
JP6671853B2 (ja) 電力変換装置およびそれを用いた産業機械
JP2016167966A (ja) 負荷適応型ブースト電圧を供給するインバータ
JP2004266887A (ja) 交流電動機の制御方法及び制御装置
JP4965687B2 (ja) 車両用交流発電機の制御装置
JP2018157743A (ja) インバータの冷却運営装置
CN105103405A (zh) 具有可控多个输入整流的供电设备
JP7096699B2 (ja) 電力変換装置
KR100862288B1 (ko) 전철변전소 회생인버터의 순환전류감시장치 및 제어방법
JP6497081B2 (ja) 制動抵抗制御装置および制動抵抗制御方法
KR102079527B1 (ko) 인버터 제어장치
JPH05184158A (ja) インバータ装置
JP2008301653A (ja) 発電システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application